FUNDC1介导的线粒体自噬通过抑制线粒体过度分裂改善脓毒症心肌线粒体功能

作     者：张明明 

作者单位：南方医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董茂龙

授予年度：2022年

学科分类：100218[医学-急诊医学] 1002[医学-临床医学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 10[医学] 

主      题：FUNDC1 DRP1 线粒体质量控制 脓毒症心肌病 

摘      要：研究背景和目的随着各种抗生素的研发以及临床诊疗技术的不断发展,重度感染的治愈率得到了很大提高,但脓毒症仍然是威胁患者生命的重要原因之一。脓毒症一旦合并心功能障碍,患者死亡率明显升高。最新的研究发现,FUNDC1作为线粒体外膜上介导线粒体自噬的受体分子,为线粒体自噬所必需的蛋白。在多种脓毒症心肌损伤的发病机制中,线粒体自噬的调节扮演重要角色。同时作为一个动态细胞器,线粒体可通过调节裂变和融合的动态过程来调节细胞应激。因而探索FUNDC1依赖的线粒体自噬、线粒体分裂在脓毒症所致心肌损伤中的作用及其具体调控的分子机制,有望为脓毒症心脏保护提供新的理论依据和治疗靶点。本课题旨在(1)通过明确FUNDC1基因变化对H9c2心肌细胞脓毒症模型中线粒体质量的影响,探索其调控的具体机制。(2)在体外细胞模型中明确FUNDC1是否具有抗脓毒症心肌损伤的作用及其具体机制,有望提出用于干预脓毒症心肌损伤的新策略。方法1、脂多糖LPS处理H9c2心肌细胞,建立脓毒症心肌细胞模型并通过检测线粒体功能明确模型成立。2、检测相关蛋白表达情况确定脓毒症时FUNDC1介导的线粒体自噬水平;3、利用慢病毒感染的方法构建稳定敲低/过表达FUNDC1的H9c2细胞株及对照细胞株;并检测细胞线粒体功能及细胞活性。4、检测相关蛋白表达情况确定脓毒症时线粒体动力学情况;线粒体分裂抑制剂Mdivi-1处理后检测线粒体功能及细胞活性。5、检测脓毒症细胞模型中稳定敲低/过表达FUNDC1时DRP1的表达情况。6、在稳定敲低FUNDC1后的脓毒症细胞模型中加入Mdivi-1处理,并检测细胞线粒体功能及细胞活性。研究结果1、LPS处理建立的H9c2心肌细胞脓毒症模型中,细胞ATP产量明显下降、活性氧增加、线粒体膜电位升高。2、脓毒症心肌细胞模型中FUNDC1介导的线粒体自噬受抑制,过表达FUNDC1可改善线粒体功能及细胞活性,敲低FUNDC1则相反。3、脓毒症心肌细胞模型中DRP1介导的线粒体分裂过度激活,抑制此过程可改善线粒体功能及细胞活性。4、过表达FUNDC1可抑制脓毒症时心肌细胞中线粒体过度分裂,但抑制线粒体过度分裂无法改善脓毒症时敲低FUNDC1导致负面效应。研究结论1、脓毒症心肌细胞中线粒体功能障碍与FUNDC1介导的线粒体自噬受抑制有关,增强此过程可改善线粒体功能及细胞活性。2、脓毒症心肌细胞中线粒体功能障碍与线粒体分裂过度激活有关,抑制此过程后线粒体功能及细胞活性改善。3、脓毒症心肌细胞中FUNDC1介导线粒体自噬和线粒体裂变之间的关系以线粒体自噬为主导,并且自噬增强时能够抑制过度线粒体分裂,改善预后。